Водно-дисперсійні фарби:

Історія виникнення водно-дисперсійних фарб

        Лаки та фарби в різних їх видах відомі людству вже більше 100 000 років, водночас, такий поширений клас фарб, як водно-дисперсійні фарба, з’явився лише у середині XX ст.

        Перші фарби, які можна вважати аналогом сучасних ВДФ, представляли собою суміш казеїну, кукурудзяного білка, каніфолі та лляної олії як плівкоутворювачів, дисперговану у воді з додаванням діоксиду титану, крейди, глини та слюди. Ці ВДФ випускалися під торговою маркою «Kemtone» у 1941 р. у США компанією Sherwin-Williams.
        У 1948 р. виготовлено першу ВДФ на основі синтетичного стирол-бутадієнового каучуку.
        У 1953 р. компанієюRohmandHaasбуло випущено перші ВДФ на основі акрилового плівкоутворювача для внутрішніх декоративних покриттів, а у 1961 р. – для зовнішніх.

        З моменту виникнення ВДФ набувають все більшого поширення та займають все більшу долю ринку фарб через наявність таких переваг у порівнянні з фарбами на основі органічних розчинників, як:

• Екологічність, відсутність у складі шкідливих розчинників, мінімальний вміст ЛОС;
• Низька вартість;
• Зручність у використанні та отриманні необхідних покриттів;
• Легкість колерування у необхідний колір;
• Висока адгезія (зчеплення) з більшістю мінеральних поверхонь.

        Наявність зазначених переваг дозволило водно-дисперсійним фарбам зайняти більшу частину ринку ЛФМ: так, у країнах ЄС ВДФ займають близько 80% ринку, а в Україні – більше 50% і їх частка постійно зростає.

Основні компоненти водно-дисперсійних фарб.

Всі компоненти, що входять до складу ВД фарб розділяються на чотири основні групи:

• Плівкоутворювачі;
• Пігментита наповнювачі;
• Розчинники (вода);
• Цільові (функціональні) добавки.

        Плівкоутворювачі –основні компоненти ВДФ представляють собою водні дисперсії полімерів або олігомерів. Вони формують покриття і, таким чином, мають переважний вплив на його захисні та експлуатаційні властивості. У якості плівкоутворювачів використовують:

• штучні латекси, до яких належать дисперсії алкідних, поліуретанових, епоксидних та інших плівкоутворювачів;
• синтетичні латекси: акрилові співполімери (чисті акрилати), стирол-акриловіа також гомо- і співполімери вінілацетату (з етиленом, етилен вінілхлоридом, ефірами акрилової або метакрилової кислоти).

             Штучні латекси не набули широкого поширення через порівняну складність виробництва та високу вартість і переважна більшість ВД фарб виготовляється саме з використанням синтетичних латексів.

             Пігменти – барвні речовини, що мають високий коефіцієнт заломлення (розсіювання) світла. Забезпечують у ЛФМ необхідну покривніть та колір, а також підвищують атмосферостійкість покриття та його стійкість до впливу УФ випромінювання.
             Для виробництва базових білих фарб у якості пігменту використовується діоксин титану (має коефіцієнт заломлення світла 2,70 – 2,75у формі рутилу). Для надання забарвлення базовим білим фарбам пігментні пасти на основі органічних або неорганічних сполук.
             Наповнювачі – білі або слабозабарвлені природні або синтетичні речовини, які не розчиняються в середовищі, в якому застосовуються, і відрізняються від пігментів більш низьким показником заломлення світла (1,45 – 1,75) та більшим розміром частинок (1-100 мкм).

             Наповнювачі виконують наступні функції:

• модифікація або отримання певних фізичних та експлуатаційних властивостей покриття, зокрема: регулюванняреологічних(в’язкість) властивостей фарб, зміцнення (армування) покриття, регулювання блиску;
• заміщеннябільш дорогих пігментів, що дозволяє знизити собівартість ЛФМ;
• забезпечення рівномірного розподілу пігменту та заповнення вільного простору між частинками плівкоутворювача, що дозволяє побудувати більш компактну та стабільну структуру покриття.

             Захисні та експлуатаційні властивості фарби в переважній мірі залежать від співвідношення між наповнювачем та плівкоутворювачем.
             Більшість наповнювачів являються природніми мінералами (крейда, кальцит, тальк, каолін), деякі отримують реакцією осадження (карбонат кальцію, силікат амонію тощо). Найпоширенішим, з долею використання більше 80%, є карбонат кальцію.
             Ціьові (функціональні) добавки – застосовують для покращення процесів плівкоутворення і нанесення ВДФ, підвищення стабільності і довговічності ВДФ і покриттів, а такождля надання їм спеціальних властивостей.
             Більшість добавок за призначенням можна класифікувати на:

• змочувачі та диспергатори (розглянуті раніше);
• коалесценти (плівкоутворювальні добавки);
• загущувачі;
• піногасники;
• нейтралізуючі агенти;
• консерванти тарні і плівкові (біоциди) та інші

             Розглядаючи лакофарбову продукцію торгової марки OKay слід окремо зупинитися на такій
функціональній добавці, як Силоксан. Дана речовина після висихання фарби утворює на поверхні
плівки склоподібний захисний шар, який:

• підвищує стійкість покриття до вологого та сухого стирання;
• підвищує грязе- та водовідштовхувуючі властивості;
• зумовлює ефект самоочищення поверхні (а рахунок природніх осадів).

             В даній статті ми коротко оглянули, що таке ВДФ і з чого вони складаються. Інформацію щодо класифікації та вибору фарб можна знайти в статті «Класифікація ВДФ. Як обрати фарбу для дому».